機械設計製図Ⅳ

科目基礎情報

学校	苫小牧工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	機械設計製図Ⅳ
科目番号	0039	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	創造工学科（機械系共通科目）	対象学年	5
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	教科書：柏原俊規 他，SI版渦巻ポンプの設計，株式会社パワー社 / 参考書：ターボ機械協会，ターボ機械　-入門編-，（2009），日本工業出版株式会社；村上光清，部谷尚道，流体機械，森北出版株式会社；Frank M. White, Fluid Mechanics Sixth Edition, McGraw Hill
担当教員	小薮 栄太郎

到達目標

1）　流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．
2）　流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．
3）　ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．
4）　流路内の流れの損失について説明できる．
5）　相似則と比速度について理解できる．
6）　渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．
7）　遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
1　流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．	流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．	流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できる．	流体のエネルギー利用とターボ機械について説明できない．
2　流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できる．	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力，速度三角形，オイラーの式が理解できない．
3　ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できない．
4　流路内の流れの損失について説明できる．	流路内の流れの損失について説明できる．	流路内の流れの損失について説明できる．	流路内の流れの損失について説明できない．
5　相似則と比速度について理解できる．	相似則と比速度について理解できる．	相似則と比速度について理解できる．	相似則と比速度について理解できない．
6　渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．	渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．	渦巻ポンプの構造と特徴について理解できる．	渦巻ポンプの構造と特徴について理解できない．
7　遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．	遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．	遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できる．	遠心羽根車の設計と，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidworksにより図面が作成できない．

学科の到達目標項目との関係

Ⅰ　人間性

Ⅱ　実践性

Ⅲ　国際性

CP2　各系の工学的専門基盤知識，および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力

CP4　他者を理解・尊重し，協働できるコミュニケーション能力と人間力

教育方法等

概要:

流体機械の講義を通じて，渦巻きポンプの設計・製図を行う．講義では，羽根車などの設計に必要な流体工学，流体機械に関する内容を説明する．設計・製図は，3次元CAD設計ソフトウエアのSolidWorkesを使用して，遠心羽根車の3Dモデル，および2次元図面を作成する．

授業の進め方・方法:

前期の講義は，教員による説明，課題レポートおよび3Dモデル演習で構成される．後期は教員による説明，3Dモデル演習，与えられた渦巻きポンプの設計課題に対する計算書を作成し，SolidWorkesを使用した設計・製図をグループで行います．なお与えられた渦巻きポンプの設計課題の開始後は，講義の始めに各グループの進捗確認を行います．総合評価は前期および後期評価の合計点を平均したもので，合格点は60点とする．前期は流体工学，流体機械の課題（60％）3DCAD課題（40％），後期は渦巻ポンプの設計製図（70％），計算書（30％）である．

注意点:

自学自習は，講義やblackboardで配布する資料，教科書の例題，ドリル問題，演習問題，およびレポートによりに取り組むこと．設計・製図に関する計算書は，決められた締め切り期日までに提出すること．なお計算書，および3Dモデルなどの提出課題が不十分な場合は，提出期限を設けて，再提出を求めます．

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ポンプの分類と構成	流体機械について説明できる．
		2週	ポンプの分類と構成	流体のエネルギー利用について説明できる．
		3週	3Dモデル演習01	CADシステムの役割と構成を説明できる．
		4週	ポンプの分類と構成	流体のエネルギー利用について説明できる．
		5週	ポンプの分類と構成	流体のエネルギー利用について説明できる．
		6週	3Dモデル演習02	CADシステムの基本機能を理解し，利用できる．
		7週	ポンプの分類と構成	流体と羽根車間のエネルギー変換，動力が説明できる．
		8週	ポンプの作用	ターボ機械の構成要素，特に遠心羽根車の構造と内部流れについて理解できる．
	2ndQ
		9週	3Dモデル演習03	CADシステムの基本機能を理解し，利用できる．また2次元図面も作成できる．
		10週	ポンプの作用	速度三角形，オイラーの式が説明できる．
		11週	ポンプの作用	速度三角形，オイラーの式が説明できる．
		12週	3Dモデル演習04	CADシステムの基本機能を理解し，利用できる．また2次元図面も作成できる．
		13週	ポンプの相似則	流路内の流れの損失について説明できる．
		14週	ポンプの相似則	相似則と比速度について理解できる．
		15週	渦巻きポンプの設計 設計仕様	与えられた流量と実揚程に基づき，基礎設計ができる．
		16週
後期
	3rdQ
		1週	渦巻きポンプの設計 設計仕様	与えられた流量と実揚程に基づき，基礎設計ができる．
		2週	渦巻きポンプの設計 羽根車の設計	羽根車の設計ができる．
		3週	渦巻きポンプの設計 羽根車の設計	羽根車の設計ができる．
		4週	渦巻きポンプの設計 ボリュート・ケーシングの設計	ボリュート・ケーシングの設計ができる．
		5週	渦巻きポンプの設計 ボリュート・ケーシングの設計	ボリュート・ケーシングの設計ができる．
		6週	渦巻きポンプの設計 主軸の設計	主軸の設計ができる．
		7週	渦巻きポンプの設計 主軸の設計	主軸の設計ができる．
		8週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
	4thQ
		9週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
		10週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
		11週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図（羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など）が作成できる．
		12週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図から，2次元図面が作成できる．
		13週	渦巻きポンプの製図 羽根車，ボリュート・ケーシング，軸など	Solidworksにより3Dモデル化した部品図から，2次元図面が作成できる．
		14週	渦巻きポンプの製図 アセンブリによる組み立て図	アセンブリにより組み立て図が作成できる．
		15週	渦巻きポンプの製図，検図 アセンブリによる組み立て図	アセンブリにより組み立て図が作成できる．
		16週

評価割合

	流体工学，流体機械の課題	3DCAD課題	渦巻ポンプの設計製図	課題	合計
総合評価割合	30	20	35	15	100
基礎的能力	10	5	5	5	25
専門的能力	20	15	30	10	75